第3节种群基因组成的变化与物种的形 成 第1课时 种群基因组成的变化 课后训练提升 合格考基础巩固 1.决定种群基因频率改变方向的因素是( A过度繁殖 B生存斗争 C.自然选择 D.遗传和变异 答案：C 解析：生物进化的实质是种群基因频率的改变，能够使种群基因频率改变的是自然 选择。 2.下列因素中对果蝇种群基因频率的变化影响最小的是( A.随机交配 B.自然选择 C基因突变 D.染色体变异 答案：A 解析：一个无穷大的果蝇种群，在理想情况下进行随机交配，经过多代，果蝇种群的 基因频率仍可保持稳定的平衡状态。自然选择和变异等都会使果蝇种群的基因 频率发生改变。 3.下列关于基因库的描述，错误的是( ) A.基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因 B.生物个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传 C.种群中每个个体都含有该种群基因库的全部基因 D基因突变可改变基因库的组成 答案：C 解析：基因库是指种群中全部个体所含有的全部基因，由于个体之间存在着差异， 所以每个个体中不可能都含有该种群基因库的全部基因。基因库中只要有一个 基因发生变化，基因库组成就一定会发生变化。种群是繁殖的基本单位，基因库随 繁殖的进行而不断延续。 4.腕足类动物海豆芽，从4亿年前出现至今面貌基本没变，也没有灭绝。下列对此 现象的解释，合理的是( A.自然选择对其不发生作用 B.海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化 C海豆芽很少变异，适应性强 D海豆芽的生活环境基本没有改变
第 3 节 种群基因组成的变化与物种的形 成 第 1 课时 种群基因组成的变化 课后· 合格考基础巩固 1.决定种群基因频率改变方向的因素是( ) A.过度繁殖 B.生存斗争 C.自然选择 D.遗传和变异 答案:C 解析:生物进化的实质是种群基因频率的改变,能够使种群基因频率改变的是自然 选择。 2.下列因素中对果蝇种群基因频率的变化影响最小的是( ) A.随机交配 B.自然选择 C.基因突变 D.染色体变异 答案:A 解析:一个无穷大的果蝇种群,在理想情况下进行随机交配,经过多代,果蝇种群的 基因频率仍可保持稳定的平衡状态。自然选择和变异等都会使果蝇种群的基因 频率发生改变。 3.下列关于基因库的描述,错误的是( ) A.基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因 B.生物个体总是要死亡的,但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传 C.种群中每个个体都含有该种群基因库的全部基因 D.基因突变可改变基因库的组成 答案:C 解析:基因库是指种群中全部个体所含有的全部基因,由于个体之间存在着差异, 所以每个个体中不可能都含有该种群基因库的全部基因。基因库中只要有一个 基因发生变化,基因库组成就一定会发生变化。种群是繁殖的基本单位,基因库随 繁殖的进行而不断延续。 4.腕足类动物海豆芽,从 4 亿年前出现至今面貌基本没变,也没有灭绝。下列对此 现象的解释,合理的是( ) A.自然选择对其不发生作用 B.海豆芽在漫长的年代中基因频率发生了较大变化 C.海豆芽很少变异,适应性强 D.海豆芽的生活环境基本没有改变
答案D 解析：自然选择决定了生物进化的方向，该生物的“面貌基本没变”，说明其生存环 境基本没变，基因频率也基本没变，所以性状基本没变。 5.某植物种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示，种群中每种基因型的繁 殖成功率如图乙所示。种群随机交配产生的后代中基因型为a个体的比例、A 基因频率的变化最可能是( 0 AA Aa a AA Aa 图甲 图乙 A.增加、减少B.减少、减少 C.减少、增加D.增加、增加 答案：C 解析：由题图可知，基因型为AA的个体繁殖成功率最高，基因型为a的个体繁殖 成功率最低，种群随机交配产生的后代中AA的频率升高，aa的频率降低，因此A 基因的频率升高，a基因的频率降低。 6如果一个种群中的基因频率要维持不变，下列条件不是必备的是() A.基因库中的基因必须足够多 B.雌雄个体之间能自由交配 C.没有迁入和迁出 D.自然选择不起作用 答案：A 解析：种群中基因频率维持不变的条件有五个：①种群数量足够大，而与基因库中 的基因个数没有绝对关系：②种群内雌雄个体之间是自由交配的：③没有基因突 变：④环境对其没有选择作用：⑤没有大量个体的迁入和迁出。 7.有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型，这类昆虫在正常情况下很难生存 下去。但在经常刮大风的海岛上，这些突变类型的昆虫因不能飞行避免了被风吹 到海里而淹死。这个实例说明( A突变多数是有害的 B.突变多数是有利的 C.突变的有害和有利并不是绝对的 D.突变的有害和有利是绝对的 答案：C 解析：有翅昆虫突变成残翅或无翅类型，在正常情况下，这些变异类型不能飞行，活 动范围小，在生存斗争中处于劣势。但在经常刮大风的海岛这一特定环境中，残翅 或无翅类型的昆虫因不能飞行而避免了被风吹到海里，更容易活下来。这一实例 说明，突变的有利和有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境
答案:D 解析:自然选择决定了生物进化的方向,该生物的“面貌基本没变”,说明其生存环 境基本没变,基因频率也基本没变,所以性状基本没变。 5.某植物种群中 AA、Aa、aa 的基因型频率如图甲所示,种群中每种基因型的繁 殖成功率如图乙所示。种群随机交配产生的后代中基因型为 aa 个体的比例、A 基因频率的变化最可能是( ) A.增加、减少 B.减少、减少 C.减少、增加 D.增加、增加 答案:C 解析:由题图可知,基因型为 AA 的个体繁殖成功率最高,基因型为 aa 的个体繁殖 成功率最低,种群随机交配产生的后代中 AA 的频率升高,aa 的频率降低,因此 A 基因的频率升高,a 基因的频率降低。 6.如果一个种群中的基因频率要维持不变,下列条件不是必备的是( ) A.基因库中的基因必须足够多 B.雌雄个体之间能自由交配 C.没有迁入和迁出 D.自然选择不起作用 答案:A 解析:种群中基因频率维持不变的条件有五个:①种群数量足够大,而与基因库中 的基因个数没有绝对关系;②种群内雌雄个体之间是自由交配的;③没有基因突 变;④环境对其没有选择作用;⑤没有大量个体的迁入和迁出。 7.有翅昆虫有时会出现残翅或无翅的突变类型,这类昆虫在正常情况下很难生存 下去。但在经常刮大风的海岛上,这些突变类型的昆虫因不能飞行避免了被风吹 到海里而淹死。这个实例说明( ) A.突变多数是有害的 B.突变多数是有利的 C.突变的有害和有利并不是绝对的 D.突变的有害和有利是绝对的 答案:C 解析:有翅昆虫突变成残翅或无翅类型,在正常情况下,这些变异类型不能飞行,活 动范围小,在生存斗争中处于劣势。但在经常刮大风的海岛这一特定环境中,残翅 或无翅类型的昆虫因不能飞行而避免了被风吹到海里,更容易活下来。这一实例 说明,突变的有利和有害并不是绝对的,它取决于生物的生存环境
8.某植物种群中，x基因纯合的个体不能存活。已知该种群的基因型分别为 YYRR、YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr,它们的基因型频率依次为3O%、 20%、20%、10%、10%、10%。计算Y和y的基因频率依次为() A.55%和45% B.45%和55% C.27.5%和22.5% D.22.5%和27.5% 答案：A 解析：计算Y和y的基因频率，因此只考虑YY:Yy:yy的比例即可，YY:Yy: yy=4:3:3。因此Y的基因频率为40%+(1/2)×30%=55%，y的基因频率为 30%+(1/2)×30%=45%。 9.某地一年生的某种植物种群中，个体的基因型均为a,开白色花。某一年，洪水 冲来了许多基因型为AA和A的种子，开红色花。不久后，种群的基因型频率变 为55%AA、40%Aa、5%aa。回答下列有关问题。 (1)该地这个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的 (2)洪水冲来了许多基因型为AA和Aa的种子后，该群体中A和a的基因频率分 别为 和 (3)若这一地区没有给这种植物传粉的昆虫，而这种植物都是自花传粉。在3代自 交后，群体中AA、Aa、aa的基因型频率分别是 和 。 在这3年中，该植物种群是否发生了进化？ (填“是”或“否)， 理由是 (4)若发洪水前的种群和洪水冲来的种群中的个体之间由于花期不同，不能正常受 粉，说明这两个群体属于不同的 ,原因是 答案：(1)基因库(2)75%25%(3)72.5%5%22.5%否该种群的基因频 率没有发生变化(4)物种生殖隔离己经形成 等级考拓展提高 1家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一 个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群对该杀虫剂的敏感 性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是( 家蝇种 敏感型纯合 抗性杂合子% 抗性纯合子% 群来源 子% 甲地区 78 20 2 乙地☒ 64 32 4 丙地区 84 15 A.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为22% B.乙地区抗性基因频率相对较高是杀虫剂选择的结果
8.某植物种群中,r 基因纯合的个体不能存活。已知该种群的基因型分别为 YYRR、YyRR、yyRR、YYRr、YyRr、yyRr,它们的基因型频率依次为 30%、 20%、20%、10%、10%、10%。计算 Y 和 y 的基因频率依次为( ) A.55%和 45% B.45%和 55% C.27.5%和 22.5% D.22.5%和 27.5% 答案:A 解析:计算 Y 和 y 的基因频率,因此只考虑 YY∶Yy∶yy 的比例即可,YY∶Yy∶ yy=4∶3∶3。因此 Y 的基因频率为 40%+(1/2)×30%=55%,y 的基因频率为 30%+(1/2)×30%=45%。 9.某地一年生的某种植物种群中,个体的基因型均为 aa,开白色花。某一年,洪水 冲来了许多基因型为 AA 和 Aa 的种子,开红色花。不久后,种群的基因型频率变 为 55%AA、40%Aa、5%aa。回答下列有关问题。 (1)该地这个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的 。 (2)洪水冲来了许多基因型为 AA 和 Aa 的种子后,该群体中 A 和 a 的基因频率分 别为 和 。 (3)若这一地区没有给这种植物传粉的昆虫,而这种植物都是自花传粉。在 3 代自 交后,群体中 AA、Aa、aa 的基因型频率分别是 、 和 。在这 3 年中,该植物种群是否发生了进化? (填“是”或“否”), 理由是 。 (4)若发洪水前的种群和洪水冲来的种群中的个体之间由于花期不同,不能正常受 粉,说明这两个群体属于不同的 ,原因是 。 答案: (1)基因库 (2)75% 25% (3)72.5% 5% 22.5% 否 该种群的基因频 率没有发生变化 (4)物种 生殖隔离已经形成 等级考拓展提高 1.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性,原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一 个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家蝇种群对该杀虫剂的敏感 性和抗性基因型频率调查分析的结果。下列叙述正确的是( ) 家蝇种 群来源 敏感型纯合 子/% 抗性杂合子/% 抗性纯合子/% 甲地区 78 20 2 乙地区 64 32 4 丙地区 84 15 1 A.甲地区家蝇种群中抗性基因频率为 22% B.乙地区抗性基因频率相对较高是杀虫剂选择的结果
C.目前在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂效果最不明显的应该是丙地区 D.上述通道蛋白中氨基酸改变的根本原因是在基因表达过程中出现了差错 答案B 解析：由表格信息可知，甲地区抗性纯合子的基因型频率是2%，抗性杂合子的基因 型频率是20%，则抗性基因频率是2%+20%×(1/2)=12%，A项错误。由表格信息可 知，乙地区抗性基因频率较高，在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂，效果最不明显 的应该是乙地区，C项错误。通道蛋白中氨基酸改变的根本原因可能是基因中碱 基发生了替换，D项错误。 2.(不定项选择题)在某一种群中，AA、Aa、aa的基因型频率相等，当自然选择分 别对隐性基因或显性基因不利时，对应的有利基因的基因频率就会上升，但其上升 的幅度不同，如下图所示。下列有关叙述正确的是( ) 05 代数 A.自然选择过程中，直接受选择的是表型，进而导致基因频率的改变 B.在甲选择条件下，显性基因的频率可以降为零 C.乙为自然选择对隐性基因不利时的曲线 D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 答案：ABC 解析：自然选择过程中，直接受选择的是表型，进而导致基因频率的改变，A项正 确。当自然选择对显性基因不利时，基因型为AA、Aa的个体不能生存，a基因频 率快速上升，因此甲为自然选择对显性基因不利时隐性基因频率变化的曲线。自 然选择对显性基因不利时，只有隐性个体能适应环境，显性基因的频率可以降为 零，B项正确。当自然选择对隐性基因不利时，基因型为a的个体的生存能力低 基因型为AA、Aa的个体生存能力高，A基因频率增加的速率较慢，因此乙曲线可 以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化的曲线，C项正确。种群 基因频率的变化与突变和基因重组、迁入与迁出以及环境等多种因素有关，D项 错误。 3.滥用抗生素会使细菌出现耐药性，如果被这样的细菌感染，人可能会因该种细菌 能够抵抗各种抗生素而无药可救。下列有关说法正确的是( A.抗生素的使用会引起细菌的定向变异 B.细菌中本来就存在耐药性个体，长期使用抗生素导致耐药性基因频率上升 C.耐药性基因型频率的改变引起细菌发生进化 D抗生素的滥用导致细菌产生耐药性，这是细菌适应抗生素的结果 答案B
C.目前在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂效果最不明显的应该是丙地区 D.上述通道蛋白中氨基酸改变的根本原因是在基因表达过程中出现了差错 答案:B 解析:由表格信息可知,甲地区抗性纯合子的基因型频率是 2%,抗性杂合子的基因 型频率是 20%,则抗性基因频率是 2%+20%×(1/2)=12%,A 项错误。由表格信息可 知,乙地区抗性基因频率较高,在三地区使用拟除虫菊酯类杀虫剂,效果最不明显 的应该是乙地区,C 项错误。通道蛋白中氨基酸改变的根本原因可能是基因中碱 基发生了替换,D 项错误。 2.(不定项选择题)在某一种群中,AA、Aa、aa 的基因型频率相等,当自然选择分 别对隐性基因或显性基因不利时,对应的有利基因的基因频率就会上升,但其上升 的幅度不同,如下图所示。下列有关叙述正确的是( ) A.自然选择过程中,直接受选择的是表型,进而导致基因频率的改变 B.在甲选择条件下,显性基因的频率可以降为零 C.乙为自然选择对隐性基因不利时的曲线 D.该种群基因频率的变化只与环境的选择作用有关 答案:ABC 解析:自然选择过程中,直接受选择的是表型,进而导致基因频率的改变,A 项正 确。当自然选择对显性基因不利时,基因型为 AA、Aa 的个体不能生存,a 基因频 率快速上升,因此甲为自然选择对显性基因不利时隐性基因频率变化的曲线。自 然选择对显性基因不利时,只有隐性个体能适应环境,显性基因的频率可以降为 零,B 项正确。当自然选择对隐性基因不利时,基因型为 aa 的个体的生存能力低, 基因型为 AA、Aa 的个体生存能力高,A 基因频率增加的速率较慢,因此乙曲线可 以表示当自然选择对隐性基因不利时显性基因频率变化的曲线,C 项正确。种群 基因频率的变化与突变和基因重组、迁入与迁出以及环境等多种因素有关,D 项 错误。 3.滥用抗生素会使细菌出现耐药性,如果被这样的细菌感染,人可能会因该种细菌 能够抵抗各种抗生素而无药可救。下列有关说法正确的是( ) A.抗生素的使用会引起细菌的定向变异 B.细菌中本来就存在耐药性个体,长期使用抗生素导致耐药性基因频率上升 C.耐药性基因型频率的改变引起细菌发生进化 D.抗生素的滥用导致细菌产生耐药性,这是细菌适应抗生素的结果 答案:B
解析：生物的变异是不定向的，A项错误。本来就有变异的发生，自然选择保留有 利变异，B项正确。耐药性基因频率的改变引起细菌发生进化，C项错误。细菌本 来就有耐药性，抗生素的使用增加了耐药性基因频率，D项错误。 4.(不定项选择题)下图是某昆虫pn基因突变产生耐药性的示意图。下列相关叙 述正确的是( 杀虫剂 靶位点 杀虫剂、靶位点 、突变 野生型昆虫细胞细胞膜 细胞膜 pen基因突变型昆虫细胞 A,pen基因突变后细胞膜对杀虫剂的通透性降低 B.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点 Cpen基因自发产生的突变是定向的 D,pen基因的突变为昆虫进化提供了原材料 答案：AD 解析：由题图可知，pn基因突变后细胞膜抗药靶位，点不能透过杀虫剂，说明细胞膜 的通透性降低，A项正确。pen基因突变后形成了抗药靶位点，B项错误。基因突 变具有不定向性，C项错误。基因突变等可遗传的变异可以为昆虫进化提供原材 料，D项正确。 挑战创新 杂交实验表明，桦尺蛾体色受一对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(S)是显 性。19世纪中期以前，在桦尺蛾种群中S基因的频率很低，在5%以下，到了20世 纪上升到95%以上。 (1)19世纪时，在桦尺蛾的栖息地曼彻斯特地区，树干上长满了地衣，在此环境条件 下，种群s基因的频率高的原因 是 (2)随着英国工业的发展，工业炼铜使地衣不能生存，树皮暴露，并被煤烟熏成黑褐 色，在此环境条件下，种群中S基因的频率升高的原因 是 (3)上述实例说明，种群中产生的变异是 经过长期 的 ,其中不利变异被不断 ,有利变异则逐渐 从而使种群的 发生定向改变，导致生物朝着一定方向缓慢地进 化。因此生物进化的方向是由 决定的。 答案(1)浅色($s)桦尺蛾与环境颜色一致，不易被鸟类所食，得以生存和繁殖，导致s 基因的频率高 (2)黑色(SS或Ss)桦尺蛾的黑色成了一种保护色，黑色个体逐渐增多，导致S基因 的频率升高 (3)不定向的自然选择淘汰积累基因频率自然选择
解析:生物的变异是不定向的,A 项错误。本来就有变异的发生,自然选择保留有 利变异,B 项正确。耐药性基因频率的改变引起细菌发生进化,C 项错误。细菌本 来就有耐药性,抗生素的使用增加了耐药性基因频率,D 项错误。 4.(不定项选择题)下图是某昆虫 pen 基因突变产生耐药性的示意图。下列相关叙 述正确的是( ) A.pen 基因突变后细胞膜对杀虫剂的通透性降低 B.杀虫剂与靶位点结合形成抗药靶位点 C.pen 基因自发产生的突变是定向的 D.pen 基因的突变为昆虫进化提供了原材料 答案:AD 解析:由题图可知,pen 基因突变后细胞膜抗药靶位点不能透过杀虫剂,说明细胞膜 的通透性降低,A 项正确。pen 基因突变后形成了抗药靶位点,B 项错误。基因突 变具有不定向性,C 项错误。基因突变等可遗传的变异可以为昆虫进化提供原材 料,D 项正确。 挑战创新 杂交实验表明,桦尺蛾体色受一对等位基因 S 和 s 控制,黑色(S)对浅色(s)是显 性。19 世纪中期以前,在桦尺蛾种群中 S 基因的频率很低,在 5%以下,到了 20 世 纪上升到 95%以上。 (1)19 世纪时,在桦尺蛾的栖息地曼彻斯特地区,树干上长满了地衣,在此环境条件 下,种群 s 基因的频率高的原因 是 。 (2)随着英国工业的发展,工业炼铜使地衣不能生存,树皮暴露,并被煤烟熏成黑褐 色,在此环境条件下,种群中 S 基因的频率升高的原因 是 。 (3)上述实例说明,种群中产生的变异是 ,经过长期 的 ,其中不利变异被不断 ,有利变异则逐渐 , 从而使种群的 发生定向改变,导致生物朝着一定方向缓慢地进 化。因此生物进化的方向是由 决定的。 答案:(1)浅色(ss)桦尺蛾与环境颜色一致,不易被鸟类所食,得以生存和繁殖,导致 s 基因的频率高 (2)黑色(SS 或 Ss)桦尺蛾的黑色成了一种保护色,黑色个体逐渐增多,导致 S 基因 的频率升高 (3)不定向的 自然选择 淘汰 积累 基因频率 自然选择